Los camarones mantis, conocidos por su potente golpe capaz de romper concha de moluscos, han fascinado a científicos por su habilidad para ejecutar estas impresionantes hazañas sin sufrir daños en su cuerpo. Investigadores de la Universidad Northwestern han desvelado los secretos detrás de esta singularidad biológica. Su estudio, publicado en la revista Science, revela que los clubes dactilos de estos crustáceos están diseñados con patrones en capas que filtran selectivamente el sonido, protegiéndolos de las ondas de choque generadas por sus propios impactos.
Mecanismos de protección
Los clubes dactilos, una especie de «martillo» en cada lado del cuerpo del camarón mantis, almacenan energía en estructuras elásticas similares a resortes, que se activan al liberar un mecanismo de enganche. Este diseño permite que el camarón realice golpes explosivos, golpeando a sus presas o defendiendo su territorio. Al golpear, se genera una zona de baja presión que provoca la formación de burbujas, las cuales colapsan rápidamente, creando ondas de choque adicionales.
El estudio de Espinosa y su equipo empleó técnicas avanzadas para examinar en detalle la armadura del camarón. Utilizando espectroscopia de gratificación transitoria y ultrasonido láser de picosegundos, los investigadores identificaron dos regiones distintas en el club dactilo. La región de impacto, diseñada para soportar los golpes, está compuesta de fibras mineralizadas dispuestas en un patrón de espiga, lo que le otorga resistencia a la fractura. Por debajo, una región periódica presenta un arreglo de fibras en forma de tornillo, formando una estructura de Bouligand que filtra selectivamente las ondas de estrés.
Este diseño intrincado actúa como un escudo fonónico, bloqueando las ondas de estrés de alta frecuencia que podrían dañar los tejidos biológicos delicados del camarón. La investigación destaca la importancia de estos mecanismos como un modelo potencial para el desarrollo de materiales sintéticos con propiedades de filtrado de sonido, que podrían ser útiles en la creación de equipos de protección y en la reducción de lesiones por explosiones en entornos militares y deportivos.
El descubrimiento de cómo los camarones mantis protegen su integridad física durante sus violentos ataques no solo revela la maravilla de la evolución, sino que también abre nuevas vías para la innovación en biomateriales. La investigación futura se centrará en simulaciones en 3D para comprender completamente la interacción entre la estructura del club y las ondas de choque, así como en experimentos acuáticos utilizando instrumentos de última generación.
